CN109287119A - 用于破开玻璃板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于破开玻璃板(10)的方法，包括:在玻璃板(10)的第一面(10a)上划出划线(12)的步骤，划线(12)限界玻璃板的外部部分(16)和内部部分(14)，将支架(30)面向划线(12)定位在与所述第一面(10a)相对的玻璃板(10)的侧面(10b)上的步骤，以及通过同时在玻璃板(10)的外部部分(16)上施加至少第一力(F1)和在玻璃板(10)的内部部分(14)上施加至少第二力(F2)而破开的步骤。

Description

用于破开玻璃板的方法

技术领域

本发明涉及破开玻璃板的领域，更特别地涉及破开方法。

根据本发明的方法特别——尽管非限制性地——设计用于破开具有小厚度的玻璃板，尤其是具有小于或等于1mm的厚度，特别是小于或者等于0.7mm。

背景技术

将会想到的是破开玻璃板以至少两个连续的操作进行：

- 在玻璃的表面上划上一条或更多划线或者表面裂纹的初步操作；这些裂纹形成对应于要切出的玻璃窗的轮廓的线；此操作被称作“划线”操作；

- 使初始的表面裂纹穿过玻璃板的厚度传播的操作；此操作被称作“破开”操作。

下文参考图1a到1d和2a，2b描述一种用于破开玻璃的已知方法，该方法被应用来制造典型地是风挡的汽车玻璃窗。

提供了被称作原始玻璃板的玻璃板110，其具有正方形、矩形或梯形的形状。

在玻璃板110的第一面110a上划出(图1a)对应于要被切出的形状(即玻璃窗)的轮廓的划线112。划线112限界玻璃板的内部部分114和外部部分116。

如图1b中所示，在外部部分116中形成了呈直线线段118a,118b,118c,118d形式的补充的划线，也被称作附加线，以便允许正确破开此部分。

划线操作(图1a和1b)典型地使用玻璃切割轮或者激光进行。

然后以几个步骤破开原始玻璃板以便从外部部分116分离要切出的形状170。

此破开在图1c,2a和2b中图示。其使用由此使玻璃板110的外部部分116经受弯曲的技术来进行。

如图2a中所示，玻璃板110定位成使得其悬垂在破开支架130上。

之后破开工具140，例如球或轮，沿着划线112但是从此线偏离并且相对于破开支架130(图1c中的加粗线)被施加——通常是移动——在玻璃板的外部部分116上。

如在所述图2b中所示，由破开工具施加的力导致裂纹沿着划线穿过玻璃板110的整个厚度e传播。

外部部分116因此从要被切出的形状170上分离(图1c)，外部部分116被分成称作“边料”的片171，172，173，174，它们由附加线118a，118b,118c,118d限界。

使用此技术获得的破开的质量不总是令人满意的。在一些实例中，破开沿着要切出的形状的轮廓的传播是不完整或者不受控的。如果它是不受控的，裂纹就不再沿着划线，从而产生碎片。同样，对于玻璃的切割边缘可能沿着长度是波浪状的，或者未能垂直于玻璃的两面(这就被称作非垂直破开)，或者可能出现横向于划线并被称作贝壳的缺陷。还已经发现当破开特别是具有小于或等于1mm厚度的薄玻璃时这些质量问题更加常见。

因此本发明的目的是改善玻璃板的破开质量，特别是尽管非限制性地为薄玻璃板。

发明内容

为此，本发明的一个目的是一种用于在玻璃板中破开形状的方法，特别是具有小于或等于1mm厚度的玻璃板，且更特别地是小于或等于0.7mm的厚度，所述方法包括至少以下步骤：

- 在玻璃板的第一面上划出划线的步骤，划线限界玻璃板的外部部分和内部部分，

- 在与所述第一面相对的玻璃板的侧面上面向所述划线定位支架的步骤，以及

- 通过同时在玻璃板的外部部分上施加至少第一力和在玻璃板的内部部分上施加至少第二力而破开的步骤。

在本说明书中，划线应理解为意味着旨在允许破开步骤期间沿着此线破开的裂纹。其因此是部分切割，该部分切割仅在玻璃板厚度的一部分上延伸。注意划线可限定闭合或者非闭合的轮廓(例如划线可正好越过玻璃板)。

已经发现在破开力(第一力)之外在划线的相对侧上对玻璃板施加附加的力允许相当大地改善破开的质量。由于添加了第二力，玻璃板在划线附近具有的表现非常接近于如同玻璃板的内部部分是内置时将会表现出的方式。第二力被选择成增大在划线位置处由玻璃的表面所采取的曲率。因此，在此点处的弯矩增加，导致玻璃被干净地破开。

根据本发明的方法特别——尽管非限制性地——设计用于从玻璃板破开具有复杂形状的玻璃窗。这里复杂形状意味着弯曲的线或者一系列的线，至少其中一些不是直线的，或者是直线的线但是具有方向上的变化以形成至少一个凹的部分。

玻璃板通常具有由边缘表面连接的两个平行主面，边缘表面的尺寸比主面的尺寸小得多。玻璃板的厚度是所述板的两面之间的距离。

玻璃板的第一面典型地是上面，划线被划在该面上。玻璃板的第二面典型地是下面，它是此第一面的相对面。对于本说明书的剩余部分，因而相对于正交于上面和下面的方向限定了两个方向，向上和向下。然而，此布局是非限制性的，并且第一面例如可变成下面，而第二面变成上面，根据本发明的方法的实施还是保持相同。

根据一个示例，支架设计成允许玻璃板的外部部分在第一力的作用下弯曲。参考前述内容，注意到第一力向下施加并且因此外部部分向下弯曲。

通常，支架是实质上不能压缩的。其例如由金属或者由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。

玻璃板可以由支架直接或者间接地支撑。换言之，玻璃板可与支架直接接触，或者保护装置——其更柔软——可以夹在玻璃板和支架之间以便在破开时保护玻璃板。保护装置例如包括带，特别是可压缩带，尤其是具有70和90之间的肖氏硬度。其例如可以是用聚酯织物增强的橡胶带。

根据一个示例，至少外部部分的有用部分定位成相对于支架悬垂。第一力施加在所述有用部分上。

根据一个示例，第一力至少在一个第一点处施加到外部部分上，而第二力同时至少在一个第二点处施加到内部部分上，第一和第二点定位成在划线的两侧彼此面向。

有利地，第二力选择成使得玻璃的曲率在划线处最大化。以这种方式，需要施加到玻璃上以便允许破开的力被减少，因此减少了不期望裂纹的传播和报废的风险。

通常，第二力施加至位于划线附近的区域。有利地，其被施加至位于包括在3和30毫米之间的远离划线的距离处(沿正交于所述线并且平行于玻璃板的面的方向测量)的有用区域上，优选地包括在5和25毫米之间，并且又更优选地在5和15毫米之间。

有利地，以受限制的方式将第二力施加(即唯一地施加)至所述有用区域。

根据一个示例，第一和/或第二力是施加至玻璃板的第一面的压力。这可为局部压力。根据本发明的一个特定布置，则破开步骤可通过沿着划线使配备第一局部压力头并配备第二局部压力头的单个破开工具移动而进行，这些头被布置在划线的两侧上，第一局部压力头形成用于施加第一力的装置而第二局部压力头形成用于施加第二力的装置。每个压力头都包括例如通过管理破开压力的气动系统或通过任何其他合适的系统向玻璃板的第一面弹性地推动的球或轮。根据另一个示例，第一和/或第二力是平面压力。例如，第二力借助大致在玻璃板的内部部分的整个范围上(即，在内部部分的整个范围上或者在除了沿着划线延伸的周边条的内部部分的整个范围上，该周边条尤其具有小于3mm的宽度)延伸的盘施加。

根据又另一个示例，第一和/或第二力是吸力。在该情况下，例如，支架和/或保护装置可设有用于通过空气的开口。

注意如果合适的话也可组合几种类型的力。

典型地，第一力沿着划线在玻璃板上移动。由划线步骤导致的表面裂纹因此随着运动逐步进行而沿着所述划线传播。

第二力可以是固定的：其特别可同时或者沿着划线施加。例如在此第二力借助产生平面压力的盘或板施加时情况就是如此，该平面压力被施加至要切出的形状的几乎整个范围(几乎玻璃板的整个内部部分)。

其也可在玻璃板上沿着划线连续或者不连续地移动。在该情况下，其通常与第一力同时移动。

作为不连续移动的示例，第一和第二力可沿着划线在彼此隔开的不同的点处连续施加。

然而，注意，作为一种备选，移动的是玻璃板，或者是玻璃板和力。总体而言，有的是力相对于玻璃板的相对运动。

有利地，支架设计成也允许玻璃板的内部部分在第二力的作用下弯曲。注意第二力向下施加，并且内部部分向下弯曲。典型地，所发生的每件事功能上都如同内部的至少一个有用部分相对于支架处于悬垂部。第二力则施加至所述有用部分。

根据一个特定的布置，支架具有定位成面向玻璃板并且分别在划线两侧的内部边缘和外部边缘。有利地，支架具有对应于划线的迹线的总体形状：其边缘随着线的迹线。有利地，支架在划线的整个长度上连续地延伸。因此，例如，如果要切割的是正弦线，则支架是形成相同正弦的条带。如果划线限定闭合轮廓，则支架有利地形成限定对应于划线的迹线的闭合轮廓的框架。如果要切出的形状是正方形，则支架是正方形形状的框架。如果形状是圆形或者椭圆，则支架形状为圆形或者椭圆的框架，等等。

作为备选，支架也可在划线的受限部分上延伸。在该情况下，支架例如呈固定的或者能够沿划线移动的挡块形式。在某些实施例中，支架可相对于划线连续地或者不连续地移动。特别是，支架可与第一力并且可能与第二力一起移动，以便导致裂纹沿着划线传播。

本说明书中描述了若干示例。然而，除非相反地指出，否则联系一个特定示例描述的特征可以应用于另一个示例。

附图说明

通过阅读以下仅作为非限制示例给出的描述并参考附图，将更好地理解本发明：

-图1a到1d示意性地图示了用来破开玻璃板的方法中的不同步骤，

-图2a和2b是玻璃板的破开的横截面图，

-图3图示了根据本发明的方法破开玻璃板的步骤，

-图4图示了放置在根据本发明的第一实施例的破开支架上的玻璃板的平面图，

-图5是在破开之前在图4的V上的截面中的示意图，

-图6是在图4的VI上的截面上的示意图，图示了使用根据本发明的破开工具的破开步骤。

-图7图示了布置在根据本发明的第二实施例的破开支架上的玻璃板的平面图，

-图8图示了布置在根据本发明的第三实施例的破开支架上的玻璃板的平面图，

-图9是图8的IX上的横截面中的示意图，图示了破开步骤，

-图10图示了本发明的第四实施例，

-图11图示了本发明的第五实施例。

具体实施方式

在以下联系图3到6描述根据本发明的方法的第一实施例，其用于破开具有复杂形状的玻璃窗，特别是诸如风挡的汽车玻璃窗。

该方法中的第一步骤，该步骤在图3中图示，是提供一个平面的玻璃板10，在此实例中具有矩形形状，并且在此玻璃板10的第一面10a(见图5，玻璃板的上面)上划出划线12。

划线12沿正交于划线12的方向限界玻璃板的外部部分16和内部部分14，内部部分14在此示例中对应于要切出的玻璃窗的轮廓。

以已知方式，在外部部分16中也形成通常为直线的呈线段18a，18b，18c，18d形式的附加划线。

划线12和附加线18a，18b，18c，18d是旨在允许破开步骤期间沿此(这些)线破开的裂纹。它们因此是部分切割，即，仅穿过部分玻璃板厚度。

以通常的方式，此步骤在划线台20上进行，玻璃板10通常使用传输带22传输到划线台20上。

在该示例中，划线12和附加线18a，18b，18c，18d借助包括玻璃切割轮的装置24划出，玻璃切割轮固定到能够沿平行于玻璃板的两个方向X，Y平移，并且围绕垂直于玻璃板的轴线Z枢转(图3)的轴上。

然而，作为备选，划线可以使用任何其他合适的划线仪器进行，比方说例如激光。

为了破开，玻璃板10被放置在例如由金属制成的呈板或等同物形式的实质不可压缩的破开支架30上，破开支架30通常由破开台支撑。如图5中所图示的，玻璃板的第二面10b(下面)则为面向支架30并且朝向支撑此支架的破开台的一面。

有利地，玻璃板10经由意图在破开时保护玻璃板的插入保护装置放置在支架30上。

在该示例中，破开台和划线台是同一个台20。保护性装置这里包括传送带20，例如由聚酯织物增强橡胶制成，其沿着生产线移动板。破开支架30因此正好从划线步骤开始放置在玻璃板10下。然而，在其他实例中，划线和破开步骤在生产线的不同工位上进行，或者破开支架30在划线后并且在破开前插入在玻璃板10和台20之间。

在图4中图示的第一实施例中，破开支架30是在划线12的整个长度上延伸的固定支架。

其呈限定闭合轮廓的框架的形式，其形状对应于要切出的玻璃窗的轮廓。被外部边缘30a和内部边缘30b侧向约束，支架30定位成面向划线12并且面向玻璃板的外部部分16的部分16b且面向内部部分14的部分14b，这些部分与划线12连续。通常推荐支架在划线的两侧分别在距离da，db上延伸，它们典型地等于至少3毫米。

支架30允许玻璃板10的外部部分16向下弯曲(即，朝向破开台)。

为了这样做，如图5中所示，外部部分16的有用部分16a定位于相对于支架的悬垂处。在另一侧上，内部部分的有用部分14a伸出支架30外。功能上，并且将玻璃的柔性纳入考虑，所有的事发生就像有用部分14a处于相对于支架30的悬垂处一样。

图6中图示的破开通过使玻璃板10经受弯曲的技术进行，从而在划线12处在玻璃中导致拉伸载荷。

根据本发明，两个力F1和F2沿正交于所述板并向下的方向同时施加于玻璃板10。

第一力F1施加至外部部分16的有用部分16a。

第二力F2靠近划线12施加至内部部分14的有用部分14a，通常施加至沿正交于所述线的方向距离划线12包括在3和30毫米之间的距离d处的区域，优选地在5和25毫米之间，又更优选地在5和15毫米之间。

在图示的该(非限制性)实施例中，第一力F1和第二力F2使用具有两个压力头41，42的单个工具40施加。每个头41，42例如都包括通过气动系统46或者通过任何其他合适的系统(可能是弹簧)向玻璃板10的第一面10a弹性地挤压的球44，气动系统46管理确保球和玻璃之间的接触的破开压力。每个球44都分别局部地压在玻璃板的点P1，P2处。注意作为一个备选，该工具可具有替代球44的轮。

工具40意图沿着划线12连续地移动以便导致玻璃中的裂纹逐步沿着整个划线12传播。注意对于复杂形状通常需要使工具能够沿两个垂直的方向X，Y移动并且围绕正交于X，Y的轴线Z旋转，使得连接两个头的轴线在整个移动期间保持大致垂直于划线。

如图6中所示，分别在第一力F1和第二力F2的作用下，外部部分16和内部部分14向下弯曲。

第一力和第二力F2的同时施加增加了在划线12处施加至玻璃表面的弯矩，确保了干净的破开(图6)。

有利地，第二力F2的施加点P2以及此力的强度选择成以便玻璃的表面在划线处的曲率最高。

图7图示了第二实施例。

仅破开支架30的形状不同于第一实施例。以上描述的其他特征因而不再一次重复。

根据此第二实施例，破开支架30是挡块类型的局部支架，其仅在划线12的一段上沿着所述线的纵向方向延伸。其表面的尺寸意图面向玻璃板10并且例如包括在5和15 cm之间。

在该示例中，局部支架30是活动的：为了沿着划线12传播裂纹，支架30例如与用于施加力F1和F2的装置同时且以相同的方式与划线12相对移动，尤其是使得力F1和F2的施加点以及支架30保持正交于划线12对齐。

注意根据一个备选形式，局部支架30也可以是固定的。在该情况下，通常需要沿着划线12单独安装若干挡块以便确保裂纹全部围绕形状的轮廓正确地传播。

图8和图9图示了第三实施例。

如图8中所图示的，破开支架30这里具有实心盘的形式，其在玻璃板10的内部部分14的整个范围上支撑该内部部分14以及与划线连续的外部部分16的一部分，仅玻璃板的外部部分16的周边有用部分16a自身相对于支架30悬垂。

根据本发明，靠近划线12，第一力F1施加至外部部分16的有用部分16a，而第二力F2施加至内部部分14。

在施加此第二力F2的位置防止由于F1的施加和玻璃的柔性引起的玻璃板的变形。在这些位置上，玻璃板10保持大致平行于划线台20以及支架30。实际上，在划线12处施加至玻璃的表面的弯矩被增加，从而允许干净的破开。

图10图示了第四实施例。这里，施加第二力F2的装置是呈盘或者板50形式的压力装置，其例如借助气动系统以线性运动(竖直，见图)施加至玻璃板的第一面。盘这里包括例如由金属或PMMA制成的实质不可压缩的主体51，以及在其设计与玻璃板10形成接触的侧面上的旨在避免在玻璃上产生表面缺陷的更柔性的覆盖物52。

使用盘50施加至玻璃板10的第一面10a的力F2是均匀地或者接近均匀地施加到实际上玻璃板的内部部分的整个范围上的指向支架的平面压力。

有利地，盘50具有轻微小于要切出的形状的尺寸的尺寸，并且在玻璃板的整个内部部分上延伸，除了尤其是具有小于3mm宽度的周边条带。其因此可以在划线前早已就位，以便保持玻璃板10。

对于剩余部分，并且根据一个非限制示例，破开支架30与第三实施例的破开支架相同，并且第一力F1借助具有单个压力头的工具施加，单个压力头包括借助管理气动地施加的破开压力的系统朝玻璃板的第一面挤压的球44。

注意根据一个备选形式(未绘出)，形成破开支架30的盘也可呈限定闭合轮廓的中空框架的形式，其形状对应于要切出的玻璃窗的轮廓。在该情况下，盘的轮廓沿着划线旁边延伸，与之平齐或者距其一定距离(典型地距其小于3mm)。在该情况下，力F2是均匀地或者接近均匀地施加到靠近划线或者沿着划线定位的区域上的平面压力。

图11图示了第五实施例，使用与第三实施例的破开支架相同的破开支架30。施加第二力F2的装置在这里是设计用来在玻璃板10的第二面10b上产生真空的吸气装置。有利地，根据本发明选择来在划线处增大玻璃的弯矩的第二力F2被唯一地施加至距离划线位于包括在3和30毫米之间距离处的有用区域，优选地在5和25毫米之间，更优选地在5和15毫米之间。

吸力装置有利地布置在支架下，更特别地在划线/破开台下，并且包括泵60，在台20中形成的开口62，在形成传送带22的材料中的开口64以及在支架30中的开口66。开口可为材料中形成的具有更大或者更小尺寸的孔，或者可由于材料的自然多孔性而形成。

Claims (20)

1.一种用于破开玻璃板(10)的方法，包括至少以下步骤:

- 在所述玻璃板(10)的第一面(10a)上划出划线(12)的步骤，所述划线(12)限界所述玻璃板(10)的外部部分(16)和内部部分(14)，

- 将支架(30)面向所述划线(12)定位在与所述第一面(10a)相对的所述玻璃板(10)的侧面(10b)上的步骤，以及

- 通过同时在所述玻璃板(10)的所述外部部分(16)上施加至少第一力(F1)和在所述玻璃板(10)的所述内部部分(14)上施加至少第二力(F2)而破开的步骤。

2.如权利要求1中所述的方法，其中所述支架(30)设计成允许所述外部部分(16)在所述第一力(F1)的作用下弯曲。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中至少所述外部部分(16)的有用部分(16a)定位成相对于所述支架(30)具有悬垂。

4.如权利要求1到3的任一项所述的方法，其中所述第一力(F1)至少在一个第一点(P1)处施加至所述外部部分(16)，而所述第二力(F2)同时至少在一个第二点(P2)处施加至所述内部部分(14)，所述第一点和第二点(P1,P2)定位成在所述划线(12)的两侧彼此面向。

5.如权利要求1到4的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)选择成使得所述玻璃的表面的曲率在所述划线(12)处最高。

6.如权利要求1到5的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)优选地以有限的方式施加至位于距所述划线(12)包括在3和30毫米之间距离处的区域，优选地包括在5和25毫米之间，且又更优选地在5和15毫米之间。

7.如权利要求1到6的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)是局部压力。

8.如权利要求7中所述的方法，其中所述破开步骤通过沿着所述划线移动单个破开工具(40)进行，所述破开工具(40)配备第一局部压力头(41)和第二局部压力头(42)，这些头被布置在所述划线的两侧，所述第一局部压力头形成用于施加所述第一力的装置，而所述第二局部压力头形成用于施加所述第二力的装置。

9.如权利要求1到8的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)是平面压力。

10.如权利要求1到9的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)是吸力。

11.如权利要求1到10的任一项所述的方法，其中所述支架(30)被设计成允许所述玻璃板(10)的所述内部部分(14)在所述第二力(F2)的作用下弯曲。

12.如权利要求1到11的任一项所述的方法，其中所述第一力(F1)沿着所述划线在所述玻璃板(10)上移动。

13.如权利要求1到12的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)沿着所述划线在所述玻璃板(10)上移动。

14.如权利要求1到12的任一项所述的方法，其中所述第二力(F2)是固定的。

15.如权利要求1到14的任一项所述的方法，其中所述支架(30)具有内边缘和外边缘，它们面向所述玻璃板(10)定位并且分别定位在所述划线(12)的两侧。

16.如权利要求1到15的任一项所述的方法，其中所述支架(30)形成限定对应于所述划线(12)的迹线的闭合轮廓的框架。

17.如权利要求1到16的任一项所述的方法，其中所述支架(30)连续地在所述划线的整个长度上延伸。

18.如权利要求1到16的任一项所述的方法，其中所述支架(30)在所述划线的有限部分上延伸。

19.如权利要求1到18的任一项所述的方法，其中保护装置(22)被插入在所述玻璃板(10)和所述支架(30)之间，特别是保护带，特别是可压缩保护带。

20. 如权利要求1到19的任一项所述的方法，其中所述玻璃板(10)具有小于或等于1mm的厚度(e)，优选地小于或等于0.7 mm。